@phdthesis{Kitzenmaier2020,
  author    = {Kitzenmaier, Alexandra},
  title     = {GlyT2-Mutationen als zweith{\"a}ufigste Ursache bei Hyperekplexie - Pathologischer Mechanismus der Mutation P429L},
  doi       = {10.25972/OPUS-20257},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-202574},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Mutationen im Glycintransporter 2 (GlyT2) stellen die pr{\"a}synaptische Komponente der neurologischen Erkrankung Hyperekplexie oder Startle Disease dar. Der neuronale Na+/Cl- -abh{\"a}ngige GlyT2 ist f{\"u}r das Recycling von Glycin verantwortlich und bildet an inhibitorischen glycinergen Synapsen die Hauptquelle des freigesetzten Transmitters. Dominante, rezessive und zusammengesetzte heterozygote Mutationen wurden bereits identifiziert, von denen die meisten zu einer beeintr{\"a}chtigten Glycinaufnahme f{\"u}hren. In dieser Arbeit konnten wir eine neue pathogene Mutation innerhalb des neuronalen Glycintransporter-2-Gens (SLC6A5, OMIM604159) in einer Familie identifizieren, in der beide Elternteile heterozygote Tr{\"a}ger waren. Ein homozygotes Kind litt an schweren neuromotorischen Defiziten, wohingegen Heterozygote keine Symptome aufwiesen. Die neue rezessive Mutation c.1286C>T erzeugte einen missense Aminos{\"a}ureaustausch von Prolin gegen Leucin an Position 429 (pP429L) in der Transmembrandom{\"a}ne 5. Wir haben die GlyT2P429L-Variante mittels Homologiemodellierung, immuncytochemischer F{\"a}rbungen, Western Blot Analysen, Biotinylierung und funktioneller Glycinaufnahmetests charakterisiert. Der mutierte GlyT2 zeigte beim Proteintransport durch verschiedene intrazellul{\"a}re Kompartimente zur Zelloberfl{\"a}che keine Defizite. Die gesamte Proteinexpression war jedoch signifikant verringert. Obwohl GlyT2P429L an der Zelloberfl{\"a}che vorhanden ist, zeigte er einen Verlust der Proteinfunktion. Die Co-Expression der Mutante mit dem Wildtyp-Protein, die die Situation der Eltern widerspiegelte, hatte keinen Einfluss auf die Transporterfunktion und erkl{\"a}rte somit ihren nicht symptomatischen Ph{\"a}notyp. Wenn jedoch die Mutante im Vergleich zum Wildtyp-Protein im {\"U}berschuss exprimiert wurde, war die Glycinaufnahme signifikant verringert. Die Strukturanalyse ergab, dass der eingef{\"u}hrte Leucinrest an Position 429 zu Konformations{\"a}nderungen in der α-Helix 5 f{\"u}hrt, die in unmittelbarer N{\"a}he zur Natriumbindungsstelle des Transporters lokalisiert sind. Dies deutet darauf hin, dass die Zugangsmechanismen des GlyT2 gest{\"o}rt sein k{\"o}nnten und einen vollst{\"a}ndigen Verlust der Transportaktivit{\"a}t verursachen. Unsere Ergebnisse belegen, dass P429 in GlyT2 ein strukturell wichtiger Aminos{\"a}urerest ist, der eine wichtige funktionelle Rolle beim Glycintransport spielt.},
  subject      = {Glycin},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Fuhl2024,
  author    = {Fuhl, Isabell},
  title     = {Untersuchung der synaptischen Lokalisation des heteromeren Glycin-Rezeptors in einem neuen Mausmodell der \(Startle\) Erkrankung - mit Fokus auf die GlyR-β-Untereinheit -},
  doi       = {10.25972/OPUS-34832},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-348328},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Der Glycin-Rezeptor ist Teil der inhibitorischen liganden-gesteuerten Ionenkan{\"a}le im ZNS und wird am st{\"a}rksten im adulten R{\"u}ckenmark sowie im Hirnstamm exprimiert. In der Nerv-Muskel-Synapse sind GlyR f{\"u}r die rekurrente Hemmung der Motoneuronen wichtig und steuern das Gleichgewicht zwischen Erregung und Hemmung der Muskelzellen. F{\"u}r die glycinerge Neurotransmission sind neben den pr{\"a}synaptischen GlyR 𝛼1 insbesondere postsynaptische GlyR 𝛼1/𝛽 verantwortlich. Durch Mutationen des GlyR entsteht das Erkrankungsbild der Hyperekplexie mit {\"u}bersteigerter Schreckhaftigkeit, Muskelsteifheit und Apnoe. Haupturs{\"a}chlich daf{\"u}r sind Mutationen im GLRA1-Gen. Die shaky Maus stellt ein gutes Modell zur Erforschung dieser seltenen Erkrankung dar. Die shaky Missense-Mutation Q177K in der extrazellul{\"a}ren 𝛽8-𝛽9 Schleife der Glycin- Rezeptor-𝛼1-Untereinheit zeigte strukturell ein gest{\"o}rtes Wasserstoffbr{\"u}ckennetzwerk. Funktionell konnten eingeschr{\"a}nkt leitf{\"a}hige Ionenkan{\"a}le identifiziert werden. Der letale Ph{\"a}notyp {\"a}ußert sich beim homozygoten shaky Tier durch Schrecksymptome mit einem einhergehenden zunehmenden Gewichtsverlust. Die Quantifizierung der Oberfl{\"a}chenexpression deutete auf einen Verlust synaptischer GlyR 𝛼1/𝛽 hin. Aussagen bez{\"u}glich der GlyR-𝛽-Untereinheit, die Teil des synaptischen GlyR Komplexes ist, waren aufgrund fehlender stabiler Antik{\"o}rper bisher nicht m{\"o}glich. Das neuartige KI- Mausmodell Glrb eos exprimiert endogen fluoreszierende 𝛽 -Untereinheiten und erm{\"o}glicht damit erstmalig eine Betrachtung der GlyR- 𝛽-Expression in Tiermodellen der Startle Erkrankung. Ziel dieser Arbeit war es, die Auswirkungen der shaky Mutation auf die Interaktion mit der 𝛽 -Untereinheit und Gephyrin zu erforschen. Daf{\"u}r wurden Markerproteine der glycinergen Synapse in R{\"u}ckenmarksneuronen der Kreuzung Glrb eos x Glra1 sh gef{\"a}rbt und quantifiziert. Die durchgef{\"u}hrte Gewichtsbestimmung der Nachkommen im zeitlichen Verlauf zeigte keinen Einfluss der eingef{\"u}gten mEos4b-Sequenz auf das K{\"o}rpergewicht der Tiere und schließt damit funktionelle Einschr{\"a}nkungen bedingt durch die mEos4b-Sequenz aus. Zur Verst{\"a}rkung des 𝛽 eos-Signals wurde ein Antik{\"o}rper verwendet. Die Quantifizierung der GlyR- 𝛽- Untereinheit an R{\"u}ckenmarksneuronen zeigte f{\"u}r homozygote shaky Tiere im Vergleich zum Wildtyp signifikant reduzierte 𝛽eos Oberfl{\"a}chenexpressionen in Gephyrin Clustern sowie signifikant erniedrigte Kolokalisationen von Gephyrin/𝛼1, 𝛽eos/𝛼1 und 𝛽eos/Gephyrin. Die mutierte GlyR-𝛼1- Untereinheit wurde hingegen vermehrt an der Oberfl{\"a}che in shaky Tieren exprimiert. Die Ergebnisse der R{\"u}ckenmarksschnitte unterst{\"u}tzen diese Befunde aus den Prim{\"a}rneuronen. Die Untersuchung der Pr{\"a}synapse erbrachte f{\"u}r Glrb eos/eos x Glra1 sh/sh eine signifikant verminderte Synapsin und Synapsin/𝛼1 Expression. Die Ergebnisse dieser Arbeit erweitern die Daten fr{\"u}herer Arbeiten zur shaky Maus und zeigen einen starken Verlust synaptischer GlyR 𝛼 1/ 𝛽 an der Oberfl{\"a}che von Motoneuronen. Ein m{\"o}glicher kompensatorischer Versuch durch erh{\"o}hte 𝛼1 Expression bleibt infolge der Funktionsbeeintr{\"a}chtigung dieser mutierten GlyR- 𝛼 1 Rezeptoren erfolglos mit letalem Ausgang. In vorherigen Arbeiten wurde vermutet, dass die Mutation in der extrazellul{\"a}ren Bindungsstelle in der Lage ist, Konformations{\"a}nderungen in die TM3-TM4-Schleifenstruktur zu {\"u}bertragen und dadurch die Gephyrin Bindung und synaptische Verankerung zu st{\"o}ren. Die Daten dieser Arbeit st{\"u}tzen diese Annahme und weisen dar{\"u}ber hinaus auf eine gest{\"o}rte Rezeptorkomplexbindung hin. Die vorliegende Arbeit tr{\"a}gt somit zum besseren Verst{\"a}ndnis der Startle Erkrankung auf synaptischer Ebene bei.},
  subject      = {Glycinrezeptor},
  language  = {de}
}